Обоснование реструктуризации механического участка, на котором изготавливается деталь «Ролик»

 

5 Экономическое обоснование проектируемого  варианта техпроцесса

 

5.1 Резюме

 

В дипломном проекте выполнено обоснование реструктуризации механического участка, на котором изготавливается деталь «Ролик».

Реструктуризация необходима, поскольку в базовый технологический процесс внесены изменения.

Для реализации мероприятия требуется 64,36 тыс.  руб., при этом срок окупаемости составит 0,75 года

Объем выпуска детали в соответствии с производственной программой – 3090 шт., размер партии – 62 шт. Приведенная программа 80000 шт. Исходные данные для выполнения экономического обоснования получены в ходе проектирования техпроцесса и  представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Исходные данные для экономического обоснования реструктуризации участка

№ опер.	Наименование операции	Оборудование	Кол-во станков	Мощность эл. двигателя кВт	Коэф. загрузки									Разряд рабочего
							То	Тв		Тшт	Тп.з		Тшт.-к
1	2	3	4	5		6	7	8	9			10	11	12
Базовый техпроцесс
005	Заготовительная
010	Правка
015	Токарно-винторезная	16К20	6	10	0,81		0,78	2,31		3,34	24		3,73	3
020	Токарно-винторезная	16К20	Вместе с 015				0,5	3,24		4,04	24		4,43	3
025	Термообработка (улучшение)
030	Плоскошлифовальная	3Е710А	12	4,11	0,79		3,1	1,74		5,28	17		5,55	4
035	Кругло-шлифовальная	3М150	8	4	0,77		1,32	2,48		4,29	17		4,56	4

Продолжение таблицы 5.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
040	Кругло-шлифовальная	3М150	Вместе с 035			1,84	2,96	5,42	17	5,69	4
045	Зубошлифовальная	5В830	6	3	0,72	3,08	2,2	6,23	23	6,6	4
050	Разметка
055	Вертикально-фрезерная	6Р11	1	5,5	0,58	0,19	0,39	0,62	17	0,89	3
060	Плоскошлифовальная	3Е710А	Вместе с 030			6,2	1,74	8,66	17	8,93	4
065	Маркировка
070	Контроль
075	Консервация
Проектируемый техпроцесс
005	Заготовительная
010	Правка
015	Токарная с ЧПУ	16К20Т1	3	10	0,94	0,27	1,92	2,41	15	2,65	2
020	Токарная с ЧПУ	16К20Т1	Вместе с 015			0,03	1,28	1,44	15	1,68	2
025	Термообработка (улучшение)
030	Плоскошлифовальная	3Е710А	12	4,11	0,79	3,1	1,74	5,28	17	5,55	4
035	Токарная с ЧПУ	16К20Т1	3	10	0,72	0,07	1,28	1,49	15	1,73	2
040	Токарная с ЧПУ	16К20Т1	Вместе с 035			0,07	1,12	1,31	15	1,55	2
045	Зубошлифовальная	5В830	6	3	0,72	3,08	2,2	6,23	23	6,6	4
050	Разметка
055	Вертикально-фрезерная	6Р11	1	5,5	0,58	0,19	0,39	0,62	17	0,89	3
060	Плоскошлифовальная	3Е710А	Вместе с 030			6,2	1,74	8,66	17	8,93	4
065	Маркировка
070	Контроль
075	Консервация

 

 

 

   5.2. Характеристика реструктурируемого участка

 

Объектом проектирования является механический участок, в рамках которого производится деталь «Ролик».

Деталь «Ролик» является составной частью сборочной единицы «Шпиндель» и предназначена для накатки желобка на колпачки.

В целях оптимизации процесса изготовления детали предлагается следующее техническое решение:

1) концентрацию  операций,

2) замену  оборудования.

Маркетинговая ориентация предлагаемого технического решения отражена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1. – Маркетинговая ориентация реструктуризации производственного участка

5.3. Исследование потенциальных потребителей

 

Потенциальные преимущества от реализации предлагаемого проекта заключаются:

- в сокращении суммарного времени техпроцесса на 10,8 мин. с 40,38 мин до 29,58 мин;

- в сокращении количества единиц оборудования на участке с 33  до 25.

Возможный объем производства по периодам в натуральном выражении представлен в таблице 5.2.

Таблица 5.2 – Сегментация потенциальных потребителей в натуральном выражении

Сегмент потребителей	Планируемые объемы поставок, шт.
	2013				2014		2015
	1 кв.	2 кв.	3 кв.	4 кв.	1 п/г	2 п/г
Внутрипроизводственный оборот	541	510	479	448	1 051	927	1 978
Запасные части	62	77	96	111	139	207	346
Производство для сторонних потребителей	170	185	201	210	355	411	766
Итого	773	772	776	769	1545	1545	3090

 

 

5.4. Организация производства на  проектируемом участке

 

5.4.1 Описание технологического процесса

 

Проектируемый технологический процесс изготовления детали «Ролик» предполагает:

токарные операции базового техпроцесса 010, 020 заменяются токарной с ЧПУ операцией, и производится соответствующая замена оборудования токарно-винторезный станок 16К20 заменяется на токарный с ЧПУ 16К20Т1.

круглошлифовальные операции базового техпроцесса 035, 040 заменяются токарной с ЧПУ операцией, и производится соответствующая замена оборудования круглошлифовальный станок 3М150 заменяется на токарный с ЧПУ 16К20Т1

Далее расчеты проводятся по участку в целом и по технологическому процессу, разрабатываемому в рамках дипломного проекта.

 

 

5.4.2 Сравнение вариантов технологического  процесса по технологической  себестоимости и выбор наиболее  целесообразного

 

 

Проводится расчет технологической себестоимости по базовому и проектируемому вариантам техпроцесса.

Для сравнения вариантов механической обработки детали анализируются переменные и постоянные затраты по каждому из вариантов,  представленных в данном дипломном проекте.

При определении величины переменных затрат используется следующая формула:

V=Зо + Рр + Э + Ау     (5.1)

где Зо – заработная плата основных рабочих на деталь;

Рр – расходы на содержание и текущий ремонт оборудования на деталь;

Э – стоимость расхода силовой энергии в расчете на деталь;

Ау – амортизация универсального оборудования в расчете на деталь.

Расчет постоянных затрат, включаемых в технологическую себестоимость, проводится по следующей формуле:

W = Пр.м + Рс.о + Ас      (5.2)

где Пр.м – расходы, связанные с подготовкой рабочего места к обработке партии деталей в серийном производстве;

Рс.о– расходы на возмещение износа специальной оснастки на годовую программу выпуска деталей;

Ас – амортизация специального оборудования на годовую программу выпуска деталей.

Формулы для расчета постоянных и переменных затрат, включаемых в технологическую себестоимость, представлены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Расчет затрат, включаемых в технологическую себестоимость

Показатели	Расчетная формула	Условные обозначения
Переменные затраты(V)
1	2	3
Заработная плата основных рабочих на деталь	Зо = (Сч х Т шт.)/(60 х Кд)	Сч – часовая тарифная ставка соответствующего разряда, руб. tшт. – штучное время обработки, мин. КД – коэффициент, учитывающий доплаты, включая премии и единый социальный налог = 1,7
Расходы на содержание и текущий ремонт оборудования на деталь	Рр = (r x R x Кэ х Тм)/ 60	r – норма затрат на содержание и ремонт 1 ЕРС за час работы оборудования, руб. – 23,5 руб. R – группа ремонтной сложности  механической части оборудования (ЕРС) Кэ – коэффициент, учитывающий затраты на содержание и текущий ремонт электрической части оборудования , 1,3 tм – машинное время обработки, мин
Стоимость расхода силовой энергии по видам оборудования	Э = (М х Км х Тм х Цэ)/60	М – мощность электродвигателя оборудования, кВт Км – коэффициент загрузки электродвигателей по мощности tм – машинное время обработки, мин Цэ – цена 1 кВт/час эл./энергии, руб.
Расходы, связанные с подготовкой рабочего места к обработке партии деталей в серийном производстве	Пр.м = Сн х m	Сн – стоимость одной наладки оборудования, руб. 480 руб. для базового техпроцесса и 890 для проектируемого (при применении оборудования с ЧПУ) , m – число наладок оборудования на годовую программу выпуска деталей ( m = N/n, где n – средний размер партии обработки, шт., N – годовая программа выпуска деталей, шт.)
Расходы на возмещение износа специальной оснастки на годовую программу выпуска деталей	Р с.о = 0,6 х Со	0,6 – возмещение износа для специальной  оснастки (принимается в размере 60% от её стоимости) Со – стоимость специальной оснастки, руб.
Амортизация специального оборудования на годовую программу выпуска деталей	Ас = (Бс х а)/100	Бс –балансовая стоимость единицы специального оборудования, руб. a – норма амортизации оборудования, 10%

Расчет количества оборудования проводится в соответствии с данными таблицы 5.4.

Таблица 5.4 - Расчет количества оборудования

№	Показатели	Расчетная формула	Условные обозначения
1.	Количество оборудования (расчетное)	Sp = (Тшт х N)/(Фд х 60 х Кв)	N – годовая программа выпуска  деталей, шт. tшт. – штучное время обработки, мин. Фд – действительный фонд вре¬мени работы единицы оборудо¬вания, час Кв – коэффициент выполнения норм 60 – коэффициент, переводящий часы  в минуты
2.	Количество принятого оборудования (необходимое)	Sп = Sp (округленному в большую сторону до целого значения)	Sр - количество оборудования расчетное
3.	Балансовая стоимость единицы оборудования	Б = Цо х Кт х Ку	Цо – оптовая цена единицы оборудования, руб. КТ – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы 1,1 Ку – коэффициент, учитывающий расходы на установку и монтаж оборудования, 1,2

 

Результаты расчетов сводятся в таблицу 5.5.

Таблица 5.5 - Расчет количества оборудования для определения технологической себестоимости

№ опер.	Наименование оборудования	Количество расчетное	Количество принятое	Коэффициент загрузки
Базовый техпроцесс
015 020	16К20		1	0,19
030 060	3Е710А		1	0,34
035 040	3М150		1	0,24
045	5В830		1	0,16

 

Продолжение таблицы 5.5

055	6Р11		1	0,03
Проектируемый техпроцесс
015 020 035 040	16К20Т1		1	0,18
030 060	3Е710А		1	0,34
045	5В830		1	0,16
055	6Р11		1	0,03

 

Расчет балансовой стоимости оборудования для каждого варианта технологического процесса проводится в таблице 5.6.

Таблица 5.6 – Расчет балансовой стоимости оборудования (БСО)

№ операции	Наименование оборудования	Балансовая стоимость
1	2	3
Базовый техпроцесс
015 020	16К20	тыс. руб.
030 060	3Е710А	751 тыс. руб.
035 040	3М150	214 тыс. руб.
045	5В830	1 194  тыс. руб.
055	6Р11	304 тыс. руб.
Итого БСО по базовому техпроцессу		2 694 тыс. руб.
Проектируемый техпроцесс
015 020 035 040	16К20Т1	1 260 тыс. руб.
030 060	3Е710А
045	5В830	1 194  тыс. руб.
055	6Р11	304 тыс. руб.
Итого БСО по проектируемому техпроцессу		3 509 тыс. руб.

В таблице 5.7 выполнен расчет затрат включаемых в технологическую себестоимость по базовому и проектируемому вариантам.

Таблица 5.7 – Технологическая себестоимость по базовому и проектируемому варианту

Показатель	Базовый вариант	Проектируемый вариант
1	2	3
Переменные затраты (V)
Заработная плата основных рабочих на деталь, руб.
Расходы на содержание и текущий ремонт оборудования на деталь, руб.	= 89,37 руб.	= 66,94 руб.
Стоимость расхода силовой энергии по видам оборудования, руб.	= 2,32 руб.	= 1,66 руб.

 

Продолжение таблицы 5.7

1	2	3
Амортизация универсального оборудования на деталь, руб.	9,44 руб.	11,69 руб.
Итого переменные затраты, руб.:	39,35 + 89,37 + 2,32 + + 9,44 = 140,48 руб.	26,97 + 66,94 + 1,66 + + 11,69 = 107,26 руб.
Постоянные затраты (W)
Расходы, связанные с подготовкой рабочего места к обработке партии деталей в серийном производстве, руб.
Расходы на возмещение износа спец. оснастки на годовую программу выпуска деталей, руб.
Амортизация специального оборудования на годовую программу выпуска деталей
Итого технологическая себестоимость, руб.	30 900 + 6 180 + 269 400 = = 306 480	46 350 + 9 270 + 350 900 = = 406 520

 

Технологическая себестоимость детали (S) определяется по формуле: 

S = V + (W/N)      (5.3)

где V - переменные затраты (рассчитываются на одну деталь);

W - постоянные  затраты (рассчитываются на годовую  программу выпуска деталей);

N – годовая  программа выпуска деталей.

Итак, технологическая себестоимость детали по базовому технологическому процессу составляет:

Sб = 140,48 + 306 480 / 3 090 = 239,67 руб.

Технологическая себестоимость детали по проектируемому технологическому процессу составляет:

Sп = 107,26 + 406 520 / 3 090 = 238,82 руб.

Для того чтобы установить необходимость применения того или иного варианта технологического процесса изготовления детали, определить какой вариант будет экономически эффективнее при определенном объеме выпуска, определяется критическая программа производства деталей, которая рассчитывается с помощью элементов технологической себестоимости.

Значение критической программы производства деталей по сравниваемым вариантам рассчитывается по формуле:

Nкр = (W2 - W1)/(V1 - V2)      (5.4)

Nкр = (406 520 – 306 480)/(140,48 – 107,26) = 3 012 шт.

Таким образом, при объеме производства менее 3 012 единиц выгоднее использовать базовый вариант техпроцесса. Поскольку приведенная программа выпуска (80000 шт) существенно выше критической, применение проектируемого техпроцесса является экономически целесообразным.

 

 

5.4.3 Определение потребного количества  оборудования с учетом приведенной  программы выпуска

 

Количество металлорежущих станков рассчитывается по каждому их наименованию (токарные, фрезерные, шлифовальные сверлильные и т.д.) в зависимости от содержания операций, выполнение которых необходимо для обеспечения всего технологического процесса изготовления деталей на участке.

Определение потребного количества оборудования проводится в целом по участку, а так же по разрабатываемому техпроцессу по формуле:

      или     (5.5)

где  tштi ,tшт.д.п. – станкоемкость i – детали по данному виду обработки, станкоемкость детали- представителя соответственно, мин.;

Фд – годовой действительный фонд времени единицы станочного оборудования при принятом режиме работы, час;

Кв – коэффициент выполнения норм.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 5.8

Таблица 5.8 - Потребное количество оборудования

№ опера-ции	Наименование операции	Оборудование	Кол-во станков	Коэффициент загрузки
Базовый техпроцесс
015 020	Токарно-винторезная	16К20	6	0,81
030 060	Плоскошлифовальная	3Е710А	12	0,79
035 040	Круглошлифовальная	3М150	8	0,77
045	Зубошлифовальная	5В830	6	0,72
055	Вертикально-фрезерная	6Р11	1	0,58
Проектируемый техпроцесс
015 020	Токарная с ЧПУ	16К20Т1	3	0,94
030 060	Плоскошлифовальная	3Е710А	12	0,79
035 040	Токарная с ЧПУ	16К20Т1	3	0,72
045	Зубошлифовальная	5В830	6	0,72
055	Вертикально-фрезерная	6Р11	1	0,58

 

 

 

 

5.4.4  Определение численности основных  производственных рабочих

 

  Расчет проводится в целом по участку на основании ранее рассчитанной приведенной программы и по проектируемому технологическому процессу.

Расчет необходимого количества рабочих ведется по профессиям, исходя из трудоемкости выполняемых на участке работ по операциям:

Рст. расч. =                        (5.6)

где FД = 2040 час – действительный годовой фонд времени работы оборудования;

FР =1860 час – действительный годовой фонд времени работы станочника;

 КИ – коэффициент использования оборудования (для универсальных станков-0,9, для станков с ЧПУ-0,85);

КЗ – коэффициент загрузки оборудования на данной операции;

КМ – коэффициент многостаночного обслуживания.

Коэффициент многостаночного обслуживания (Кмн) равен количеству станков-дублеров и применяется на станках с высоким уровнем автоматизации при наличии нескольких одинаковых станков (дублеров), выполняющих одну и ту же операцию.

Для остальных моделей станков величина , принята равной 1, так как операции, выполняемые на этих станках, состоят из 2-х и более переходов и непрерывное машинно-автоматическое время является непродолжительным. Кмн = и округляется до целого меньшего числа.

Количество станков дублеров, Сдуб. , которые может обслужить один рабочий определяется по формулам:

                                              (5.7)

где - машинно-автоматическое время, мин; - 0,8;

- время  выполнения ручных приемов (мин.), а также время на наблюдение  за работой станков и на  переходы от станка к станку (Т пер.=0,1 – 0,5мин.).

Машино-автоматическое время, Тм-авт мин., определяется по формуле:

Тм-авт=Тосн+Твсп;                                   (5.8)

Время выполнения ручных приемов, Труч. мин., определяется по формуле:

Труч= Твсп+  Тпер    (5.9)

 Результаты расчета количества рабочих сводится в таблицу 5.9

Таблица 5.9 – Расчет количества рабочих

Номер операции	Наименование операции	Коэффициент многостаночного обслуживания	Количество рабочих
015, 020	Токарная с ЧПУ	1	3
030,060	Плоскошлифовальная	1	12
035, 040	Токарная с ЧПУ	1	3
045	Зубошлифовальная	1	6
055	Вертикально-фрезерная	1	1

 

Распределение рассчитанной численности основных рабочих по профессиям по разрядам поводится на основании тарификации работ в соответствии с тарифно-квалификационным справочником. Данное распределение отражено в таблице 5.10.

Таблица 5.10 –  Распределение рабочих по разрядам

№ операции	Наименование операции	Численность	Разряд работы
015, 020	Токарная с ЧПУ	3	2
030,060	Плоскошлифовальная	12	4
035, 040	Токарная с ЧПУ	3	2
045	Зубошлифовальная	6	4
055	Вертикально-фрезерная	1	3
Итого:		25

 

 

 

5.5 План по себестоимости и необходимым капитальным вложениям

 

Проводится расчет прямых затрат на единицу продукции (стоимость основных материалов, заработная плата основных производственных рабочих, страховые взносы в государственные внебюджетные фонды); себестоимость детали, укрупненную смету затрат на производство и потребность в капитальных вложениях.

Расчет стоимости основных материалов на 1 деталь производится по формуле:

(5.10)

 

где mi – норма расхода основных материалов на i-деталь, кг;

m0 – масса реализуемых отходов, кг;

ц0, цi – соответственно цена материалов i-го вида и цена реализуемых отходов, руб./кг.

 руб.

Заработная плата основных производственных рабочих на i-деталь определяется по формуле:

     (5.11)

где Счi – часовая тарифная ставка данного разряда, руб.;

tштi – трудоемкость изготовления i-детали, мин.;

Кд – коэффициент, учитывающий доплаты, премии и т.п. выплаты, 1,43;

 

 

Страховые взносы (СВ) на заработную плату основных производственных рабочих принимаются в установленном законодательством размере (в настоящее время составляют 30%)

СВ = З0 × 0,3     (5.12)